Sayısal çözümlemenin yapıldığı programlardan elde edilen sayısal sonuçların esas alınarak elde edilen görsel sonuçlar, soğutucu dolabın yüklü haldeki sıcaklık değişimini incelemede oldukça katkı sağlamıştır.
Sayısal çözümleme sonucu elde edilen sıcaklık dağılımı ve akış yönleri, fiili olarak gerçekleştirilen test sonuçları ile örtüşmektedir.
Soğutucu dolabın yalıtım kalınlığının artırılması veya dolap içindeki havanın ısı taşınım katsayısının düşürülmesi gibi, program üzerinden yapılacak sayısal koşul farklılıkları, daha iyi bir tasarıma ihtiyaç duyan soğutucular için, farklı alternatifler oluşturarak sayısal çözümleme yapan programlar sayesinde deneysel çalışma yapmadan çözümler elde edilebilmektedir. Ancak bu çalışmanın ihtiyaç duyduğu alan, daha iyi veya daha hızlı soğuma elde etmek değil, soğutucu dolap içindeki termal hareketi izleyebilmek olmuştur.
Bu nedenle, gerçekleştirilen test sonuçlarını doğrulayan bir sayısal çözümleme sonuçları elde edilmiş ve dolap içindeki kritik hacimsel bölgelerdeki akışın genel karakteristiği elde edilebilmiştir.
6.SONUÇLAR VE ÖNERĐLER
Meşrubat sektörünün gazlı içecek üretimi dikkate alınarak, en ideal homojen sıcaklık dağılımı gösterebilecek soğutucu dolaba ulaşma yolunda, deneysel ve sayısal olarak yapılan bu çalışma incelendiğinde;
18 saat üzerinde gerçekleştirilen test sonuçları analiz edilmiş ve bu test sonuçlarında bir kırılma olmadığı ve uygun değerler olduğu anlaşılmıştır. Bu ölçümlerin dolap iç hacmi dikkate alındığında, yatay ve dikey analizleri yapılarak, soğutucu dolap içinde sıcaklık dağılımı ve sıcaklık farklarına göre ısı akışını tahmin etmeye yönelik çalışmalar gerçekleştirilmiştir. Yapılan sayısal çözümleme analizi sonuçları test sonuçlarına yakınsamaktadır ve görsel katkılar ile çalışmanın yorumlanabilme yeteneğini artırmıştır.
Tüm sıcaklık analizleri sonucunda;
• Evaparatör yüzeyinin soğutma kaynağı olduğu dikkate alındığında, evaparatör yüzeyinde buharlaşmanın ilk başladığı kısımda daha erken ve hızlı soğuma elde edildiği gözlenmiştir.
• Buharlaşmanın ilk başlangıç noktalarına yakın ölçüm noktalarının, termostat kontrollerine daha sert sıcaklık farkları oluşturacak yönde tepki verdiği tespit edilmiştir.
• Aynı şekilde bu bölgelere daha uzak ölçüm noktalarının, daha yakın olanlara göre termostat kontrol zamanlarına, tepkilerinin daha yumuşak, sıcaklık farkları açısından daha düşük olduğu grafik analizler ile izlenmiştir.
• Soğutucu dolabın termostat süreçleri başladıktan sonra, tüm ölçüm noktaları dikkate alındığında, eş zamanlı kontrollerde hiçbir ölçüm değeri 0 ºC altına düşmemiştir.
• Yine eş zamanlı ölçümlerde, herhangi iki ölçüm noktası arasındaki sıcaklık farkı 5,5 ºC ‘nin üstüne çıkmayarak, bugünün şartlarında, gazlı içecek üreticilerinin talep ettikleri ana kriterlerinin en ön sırada olan sıcaklık dağılımına ilişkin yapıyı, test dolabının oluşturabildiği gözlenmiştir.
• Ölçüm noktaları arasında sıcaklık farkını matematiksel olarak artış yönünde en çok zorlayan alanın 6. sıra M21 ve M23 numaralı ölçüm noktaları olduğu tespit edilmiştir.
• En ideal soğutucu dolabın, en az sıcaklık farklarına sahip, homojen bir yapı gösteren sıcaklık dağılımına sahip bir dolap olduğu düşünüldüğünde, en önemli hususlardan biriside homojen ısı kayıplarıdır.
• Homojen içyapı oluşturmaya gayret edilirken, içeriden dışarıya bölgesel olarak farklı değerlerde ısı kaybı gerçekleşmesi, soğutucu dolap içindeki ısı akışını olumsuz yönde bozmaktadır.
Testi gerçekleştirilen bu tip bir soğutucunun, test sonuçları ve sonuçlara ilişkin termal analizine göre, daha idealize edilmiş bir sıcaklık dağılımına erişebilmek için ;
• Harici evaparatör kullanımlarında, genel görünüş tek parça halinde görünüyor olsa bile, çift evaparatör kullanılmalı, her evaparatör için ayrı buharlaşma-kısma valfi- noktaları geliştirilmelidir. Çift buharlaşma noktası, soğutucu dolap içinde A ve B dikey hatlarına denk gelecek şekilde geliştirilmelidir.
• Dolabın ön cephesinin de camlı bir kapı mevcuttur. Teşhir amaçlı soğutucularda bu camlı aksam zorunludur. Ön cephesinde kullanılan cam kapı, yüzey boyunca fiziksel olarak aynı özellikleri taşıdığı için, teorik olarak cam kapı yüzünün her alanında aynı ısı kaybı söz konusudur (kapı contası ve cam kenar alanlarındaki alüminyum çıtalar hariç). Soğutucunun geri kalan tüm ana gövdesi de genel olarak eşdeğer ısı iletim katsayılarına sahip malzemelerden oluşur. Abs iç gövde, poliüretan yalıtım, metal saç dış gövde. Bu alanlarında tamamı ısı yalıtımı açısından eşdeğer olmasına rağmen, denge bozucu bir unsur olan harici kondanser grubunun yer aldığı arka cephe, ayrıca itinalı bir çalışma gerektirmelidir. Arka cephede homojen bir ısı transferi yoktur. Kondanser, arka
cephe duvarı ve evaparatör üçlemesinde, soğutucu dolabın arka yüzünde evaparatör bulunmayan alanlarda farklı bir ısı transfer alanı oluşturmaktadır. Sıcaklığı 80 ºC sıcaklığı bulan kondanser, iç kısımda evaparatörün kaplamadığı arka yüz alanlarında, daha fazla ısı kaybı oluşturmaktadır. Bu soğutucunun iç hacminde olumsuz yönde etkisini göstermektedir. Harici kondanser ve evaparatör kullanımında, soğutucu dolabın arka cephesinde mümkün olduğunca, eş ısı kaybına sahip bir tasarım oluşturulması gerekmektedir.
KAYNAKLAR
[1] Coca Cola Company, “Marketing equipment management technical test - approval procedure”, Coca Cola Company ,(2008)
[2] TS 7858 , “Soğutucu Dolaplar, Ticari-Deney Metotları-Rasgele Mekanik Dokunma Deneyi”, Türk Standartları Enstitüsü, (1990)
[3] TS EN ISO 23953-2 , “Soğutuculu teşhir dolapları - Bölüm 2: Sınıflandırma, kurallar ve deney şartları”, Türk Standartları Enstitüsü, (2007)
[4] David Cowen, David Zabrowski, “Application and Evaluation of Ashrae 117 – 2002 and Ashrae 32.1 – 1997”, Food Service Technology Center Report, (FSTC 5011.04.01), (2004)
[5] Geoff Day, Ben Rossetto, Joseph Ho, “Testing of Purpose-Built refrigerating Vaccine Storage Cabinets”, Australian General Practice Network by Test Research, Thermal Laboratory Team, Report Number E175VC-01, (2009)
[6] J.K. Gupta, M. Ram Gopal, S. Chakraborty , “Modeling of a domestic frost-free refrigerator”, International Journal Of Refrigeration, 30-2007, pages 311–322 (2007)
[7] Jacek Smolka, Andrzej J. Nowak , Dawid Rybarz, “Improved 3-D temperature uniformity in a laboratory drying oven based on experimentally validated CFD computations”, Journal of Food Engineering, volume 97, pages 373-383, (2010)
[8] O. Laguerre, D. Flick, “Heat transfer by natural convection in domestic refrigerators”, Journal of Food Engineering, volume 62, pages 79-88, (2004)
[9] Onrawee Laguerre, Evelyne Derens, Bernard Palagos, “Study of domestic refrigerator temperature and analysis of factors affecting temperature: a French survey”, International Journal of Refrigeration, volume 25, pages 653-659, (2002)
[10] Nestle Company, “Technical specifications for the manufacture of Nestle cabinets”, Nestle Company , (2001)
[11] ISO 7371, “Household refrigerating appliances - Refrigerators with or without low- temperature compartment - Characteristics and test methods”, International Organization For Standardization, (2005)
[12] Klimasan A.Ş. http://www.klimasan.com.tr/Default.aspx?languageId=1 , (Ziyaret
[13] Pull-Down Test Analysis Technical Document of Klimasan A.Ş. Research and Development Department , Klimasan A.Ş. (2001)
[14] Angelantoni Industrie Operating Instructions for Climatic Chamber Catalog, Angelantoni Industrie , (2002)
[15] Siemens Micromaster Eco&Midimaster Eco Operating Instructions (Order No: 6SE9586-4AA86), Siemens Company , (2000)
[16] Cd-Adapco , Star-CCM+, Methodology, Cd-Adapco Company, (2008)
ÖZGEÇMĐŞ
1972 yılında Gölcük’ de doğdu. Đlk ve Ortaokulu Gölcük’ de, lise öğrenimini Ayvalık’ da tamamladı. 1989 yılında girdiği Yıldız Üniversitesi, Kocaeli Mühendislik Fakültesi Makina Mühendisliği bölümünden 1994 yılında Makina Mühendisi olarak mezun oldu. Isıtma, soğutma, havalandırma üzerine çeşitli şirketlerde proje, uygulama ve Ar-Ge mühendisi olarak görev aldı. Şu anda Ayvalık’ da kendi işletmesinde, inşaat sektöründe faaliyet göstermektedir. Evli ve iki çocuk babasıdır.